水流沖擊和動量定理(編輯修改稿)
2025-07-20 20:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 平面受到的壓強(qiáng)代入數(shù)據(jù)得注意：處理有關(guān)流體(如水、空氣、高壓燃?xì)獾?撞擊物體表面產(chǎn)生沖力（或壓強(qiáng)）的問題，可以說非動量定理莫屬．解決這類問題的關(guān)鍵是選好研究對象，一般情況下選在極短時間△t內(nèi)射到物體表面上的流體為研究對象小結(jié)：1．動量定理公式是矢量式，建立方程時要注意各矢量的方向，本題中根據(jù)對稱性，把沖量分解到水平方向和豎直方向，豎直方向分沖量的矢量和為零．2．動量定理中的力是合外力，本題中必須分析水受到的重力，只是重力比墻壁反沖擊力小得多，可以忽略不計．圖2[例2] 在宇宙飛船的實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)充滿CO2氣體，且一段時間內(nèi)壓強(qiáng)不變，艙內(nèi)有一塊面積為S的平板艙壁，如圖2所示．假設(shè)氣體中各有l(wèi)／6的分子分別向上、下、左、右、前、后六個方向運(yùn)動，且每個分子的速率均為，設(shè)氣體分子與平板碰撞后仍以原速率反彈．已知實(shí)驗(yàn)艙中單位體積內(nèi)氣體摩爾數(shù)為，氣體的摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)為．求CO2氣體對平板艙壁的壓力．解：每個分子的質(zhì)量為，打擊艙壁過程動量改變?yōu)椋畷r間內(nèi)打擊艙壁的分子數(shù)為，這些分子動量改變的總量為．設(shè)它們受到的總的沖擊力為，由動量定律有，即得，其反作用力就是氣體對平板的壓力，于是有小結(jié)：1．動量定理的研究對象可以是單一物體，也可是多個物體組成的系統(tǒng)，甚至是大量微觀粒子組成的宏觀系統(tǒng)；2．由于沖擊作用過程時間極短，產(chǎn)生的變化很大，運(yùn)用牛頓定律求解就比較困難，用動量定理可不考慮中間細(xì)節(jié)，只需分析整個過程中沖量的總體效果，是解決某些
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